پلیمرشدن رادیکالی انتقال اتم متیل‌متاکریلات با استفاده از بیس(2-دودسیل‌سولفانیل-اتیل)-آمین- مس‌برمید: مطالعه سینتیکی

از میان روش‌های مختلف پلیمرشدن رادیکالی کنترل‌شده، پلیمرشدن رادیکالی انتقال اتم (ATRP) از موفق‌ترین روش‌های پلیمرشدن مونومرها با الگوی کنترل ‌شده است. اثر پارامترهای مهم بر سینتیک پلیمرشدن متیل‌متاکریلات با استفاده از 1H NMR و GPC بررسی شد. در این پژوهش، لیگاند سه‌دندانه‌ای بیس(2-دودسیل-سولفانیل-اتیل)-آمین و کاتالیزگر دارای لیگاند مزبور بر پایه مس(I)برمید تهیه شد. برای شناسایی لیگاند و کاتالیزگر، از روش‌های مختلف مانند 1H NMR ،FTIR و UV-Vis استفاده شد. در ادامه، پلیمرشدن رادیکالی انتقال اتم مونومر متیل‌متاکریلات در حالت توده با استفاده از کاتالیزگر بیس(2-دودسیل‌سولفانیل-اتیل)-آمین/مس(I)‌برمید و آغازگر اتیل-2-برمو-2-متیل‌پروپیونات در شرایط مختلف انجام شد. سینتیک پلیمرشدن با روش‌های 1H NMR و وزن‌‌سنجی بررسی شد. نمودارهای سینتیکی ‌(Ln([M]0/[M]t برحسب زمان رسم و ثابت سرعت انتشار ظاهری از این منحنی‌ها استخراج شد. در ادامه، اثر دما بر سینتیک پلیمرشدن با روش 1H NMR در دماهای مختلف (75 و 90) بررسی شد. اثر مقادیر مختلف مونومر نسبت ‌به آغازگر (1:500، 1:600 و 1:700) در دمای C°90 بررسی شد. برای تأیید و بررسی اثر سایر متغیرها (دما، غلظت‌ کاتالیزگر و مونومر) بر سینتیک پلیمرشدن از روش وزن‌سنجی نیز استفاده شد. رابطه خطی در نمودارهای سینتیکی به‌ همراه شاخص پراکندگی باریک (حدود 1/2)، زنده‌بودن این روش پلیمرشدن را تأیید کرد. با افزایش دما، سرعت پلیمرشدن نیز افزایش یافت و دمای 90 به‌عنوان دمای بهینه در بررسی‌های بعدی استفاده شد. رسم منحنی‌های سینتیکی نشان داد، در پلیمرشدن توده به‌ دلیل نقش مونومر به‌عنوان حلال، با افزایش مقدار مونومر و در پی آن کاهش غلظت آغازگر، سرعت پلیمرشدن کاهش می‌یابد. در مرحله بعد، اثر لیگاند نسبت ‌به مس(I)‌برمید (1:1، 1.5:1، 1:2) بر سینتیک پلیمرشدن بررسی و با استناد به منحنی‌های سینتیکی، سرعت با افزایش غلظت لیگاند و انحلال بیشتر کاتالیزگر در محیط، افزایش یافت.